Mechanik

Impulserhaltung und Stöße

• Was passiert beim Zusammenstoß zweier Körper?
• Was versteht man eigentlich unter dem Rückstoßprinzip?
• Was hat Billardspielen mit der Impulserhaltung zu tun?

Mechanik

Freier Fall - Senkrechter Wurf

• Warum nützt die Physik beim Basketball?
• Was versteht man unter dem „Unabhängigkeitsprinzip“?
• Wie berechnet man die Bahn von Kanonenkugeln?

Mechanik

Lineare Bewegung - Gleichungen

• Was versteht man unter einem Zeit-Orts-Diagramm?
• Geschwindigkeit - Beschleunigung – was ist denn der Unterschied?
• Wie bestimmt man eine Momentangeschwindigkeit?
• Von Reaktionszeiten und Bremswegen …

Mechanik

Gravitationsgesetz und -feld

• Wo endet eigentlich die Erdanziehungskraft?
• Was ist die Ursache der Gravitation?
• Ziehen sich wirklich alle Körper gegenseitig an?

Mechanik

Kopplung von Schwingungen

• Was versteht man unter energiehungrigen Schwingern?
• Warum stürzte 1940 die Tacoma Narrows Bridge ein?
• Kann eine Opernsängerin Gläser zerspringen lassen?

Mechanik

Kreisbewegung

• Was ist eigentlich die Zentrifugalkraft?
• Wie komme ich gefahrlos durch den Looping?
• Welche Kraft erfährt ein Formel-1-Fahrer in einer Kurve?

Mechanik

Mechanische Schwingungen

• Wovon hängt eigentlich die Schwingungsdauer eines Pendels ab?
• Geht eine Standuhr auf dem Mond genau?
• Wie misst man im Weltall die Masse der Astronauten?

Mechanik

Mechanische Wellen

• Was bewegt sich eigentlich bei einer Welle?
• Wie entsteht ein Tsunami?
• Wie funktioniert eine Orgelpfeife?

Mechanik

Reibung und Fortbewegung

• Warum muss man bein Fahrradfahren eigentlich immer treten?
• Sollte man die Reibung nicht einfach abschaffen?
• Was würden wir ohne die Erfindung des Rads machen?

Mechanik

Strömungslehre

• Warum fliegen Flugzeuge?
• Wie misst man beim Fliegen die Geschwindigkeit?
• Was ist ein Venturi-Rohr?

Mechanik

Waagerechter und schräger Wurf

• Warum nützt die Physik beim Basketball?
• Was versteht man unter dem Prinzip der ungestörten Überlagerung?
• Wie berechnet man die Bahn von Kanonenkugeln?

Optik

Beugung und Interferenz

• Kommt Licht um die Ecke?
• Licht + Licht = Dunkelheit?
• Wie misst man die Wellenlänge von Licht?

Kern-/Teilchenphysik

Anwendungen der Kernphysik

• Wie funktioniert die Altersbestimmung von fossilen Funden?
• Warum bestrahlt man Lebensmittel?
• Was versteht man unter Szintigraphie?
• Was ist die Tracermethode?

Kern-/Teilchenphysik

Kernphysik - Grundlagen

• Wie sind Atomkerne aufgebaut?
• Welche Kraft hält Atomkerne zusammen?
• Warum können Atomkerne zerfallen?
• Was sind Isotope?

Kern-/Teilchenphysik

Kernreaktionen

• Wie groß sind die Bindungsenergien?
• Was ist der Massendefekt?
• Wie berechnet man die Energiebilanz bei Kernreaktionen?

Kern-/Teilchenphysik

Kernspaltung und Kernfusion

• Welche Bedeutung hat die EINSTEIN-Formel in der Kernphysik?
• Wie viel Energie kann man bei der Kernspaltung …
• … und wie viel bei der Kernfusion gewinnen?
• Warum gibt es noch keine Fusionsreaktoren?

Kern-/Teilchenphysik

Radioaktivität - Einführung

• Gibt es verschiedene Arten ionisierender Strahlung?
• Welche Eigenschaften hat ionisierende Strahlung?
• Warum ist ionisierende Strahlung so gefährlich?
• Kann man sich gegen ionisierende Strahlung schützen?

Kern-/Teilchenphysik

Radioaktivität - Fortführung

• Wie viel Energie wird bei einem Alpha-Zerfall …
• … und wie viel bei einem Beta-Zerfall frei?
• Was versteht man unter dem MÖSSBAUER-Effekt?

Kern-/Teilchenphysik

Teilchenphysik

• Was ist der Unterschied zwischen Teilchen …
• … und ihren Antiteilchen?
• Welche fundamentalen Wechselwirkungen kennen wir?
• Wie sieht das Standardmodell der Elementarteilchen aus?

Wärmelehre

Deterministisches Chaos

• Was versteht man unter dem Kausalprinzip?
• Kann ein Schmetterling einen Wirbelsturm verursachen?
• Deterministisches Chaos – ist das nicht ein Widerspruch?

Optik

Elektromagnetisches Spektrum

• Was haben Infrarotstrahlung …
• … Mikro- und Radiowellen …
• … und Licht gemeinsam?

Optik

Polarisation

• Wie polarisiert man Licht?
• Wie funktioniert ein Polarisationsfilter?
• Wo wird polarisiertes Licht genutzt?

Quantenphysik

Quantenobjekt Elektron

• Elektronen – mehr als Billardkugeln?
• Wie verhalten sich Elektronen an einem Doppelspalt?
• Wie groß ist die de BROGLIE-Wellenlänge?
• Was ist der Welle-Teilchen-Dualismus?

Quantenphysik

Quantenobjekt Photon

• Wie überträgt Licht seine Energie?
• Was sind eigentlich Photonen?
• Licht – auch nicht mehr als Billardkugeln?
• Können Teilchen aus Strahlung entstehen?

Optik

Wellenmodell des Lichts

• Welche Entdeckungen machte Heinrich HERTZ?
• Gibt es den DOPPLER-Effekt auch bei Licht?
• Welche Versuche bestätigen das Wellenmodell des Lichts?

Mechanik

Drehbewegungen

• Warum kippt ein Kreisel nicht um?
• Was hält einen Fahrradfahrer in der Balance?
• Warum dreht sich ein Schlittschuhtänzer mal schnell mal langsam?

Quantenphysik

Wesenszüge Quantenphysik

Vier kurze, prägnante „Merksätze“ beschreiben die  grundlegenden Züge der Quantenphysik qualitativ: Statistische Vorhersagbarkeit, Fähigkeit zur Interferenz, Eindeutige Messergebnisse und Komplementarität.

Kern-/Teilchenphysik

Kernmodelle

• Was hält den Atomkern zusammen?
• Mit welchem Modell kann man Atomkerne allgemein beschreiben?
• Was ist das Potentialtopfmodell?

Mechanik

Energieerhaltung und -umwandlung

• Gilt der Energiesatz immer und überall?
• Wie kann man die Energie eines Systems verändern?
• Wie hängen Energieaustausch und Kräfte zusammen?
• Sind alle Energieformen gleichwertig?